CST仿真后散射近場(chǎng)提取案例
由于三維電磁計(jì)算的結(jié)果都是總場(chǎng)，經(jīng)常有同學(xué)問(wèn)怎么只看散射場(chǎng)。本案例用光頻的散射結(jié)構(gòu)演示近場(chǎng)的散射場(chǎng)提取，流程和方法也適用于其他頻段。注意這里的散射場(chǎng)指的是近場(chǎng)，遠(yuǎn)場(chǎng)的散射場(chǎng)就是RCS farfield，遠(yuǎn)場(chǎng)監(jiān)視器就行，近場(chǎng)散射場(chǎng)需要通過(guò)總場(chǎng)減去入射場(chǎng)來(lái)提取。
第一部分：建模，提取散射場(chǎng)
Step 1. 使用模板，建模
打一個(gè)平面波上去作為激勵(lì)：
以某一個(gè)頻率為例：
Step 2, 重點(diǎn)，不可以使用自適應(yīng)網(wǎng)格，因?yàn)橐ＷC總場(chǎng)和入射場(chǎng)兩個(gè)仿真任務(wù)網(wǎng)格完全一致：
Step 3. 重點(diǎn)，運(yùn)行宏create material-independent mesh group, 并把所有結(jié)構(gòu)加進(jìn)這個(gè)group里面。目的也是為了保證網(wǎng)格一樣，還可以手動(dòng)加密網(wǎng)格。
Step 4, 利用SAM流程，建立兩個(gè)子項(xiàng)目：
第一個(gè)入射場(chǎng)任務(wù)，將所有結(jié)構(gòu)設(shè)為真空材料，計(jì)算結(jié)果便是入射場(chǎng)。第二個(gè)任務(wù)是原任務(wù)設(shè)置。
Step 5. 更新兩個(gè)子任務(wù)，拿到結(jié)果
Step 6. 任意子任務(wù)中，運(yùn)行后處理導(dǎo)入另一個(gè)子任務(wù)的場(chǎng)（m3t文件），然后點(diǎn)擊Evaluate進(jìn)行后處理運(yùn)算。
Step 7. 將兩個(gè)場(chǎng)數(shù)據(jù)相減，注意順序，總場(chǎng)減入射場(chǎng)：
這里截圖是在總場(chǎng)子任務(wù)中導(dǎo)入的入射場(chǎng)電場(chǎng)。
總場(chǎng)：
入射場(chǎng)：
散射場(chǎng)：
第二部分：計(jì)算散射功率場(chǎng)，散射功率
Step 1. 仿照第一部分，同理可獲得散射磁場(chǎng)。略。
Step 2. 把電磁場(chǎng)相乘，獲得散射功率場(chǎng)。這里注意電磁場(chǎng)的公式（復(fù)數(shù)）和結(jié)果單位是dynamic powerflow
散射功率場(chǎng)：
這里面我們將散射功率場(chǎng)的命名加個(gè)后綴，比如[test]：
這個(gè)后綴有利于接下來(lái)計(jì)算散射功率。
Step 3. 利用結(jié)構(gòu)設(shè)置一個(gè)全包裹的面，叫face1：
這個(gè)面有利于接下來(lái)計(jì)算散射功率。
Step 4. 用后處理Broadband Powerflow Integration, 選擇功率后綴名和面，Evaluate之后便得到結(jié)果。
這里的功率公式?jīng)]有放0.5，所以2.56e-16W是峰值功率，不是平均功率。
如果我們加個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)監(jiān)視器，然后通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)后處理提取散射功率，可發(fā)現(xiàn)是0.5倍的關(guān)系，驗(yàn)證了上述步驟的準(zhǔn)確性：
當(dāng)然，還有一個(gè)后處理也可以直接做場(chǎng)積分，同樣可以驗(yàn)證計(jì)算準(zhǔn)確性：
第三部分：散射截面
散射截面Scattering cross section是散射功率于入射輻照的比。
一般定義了平面波激勵(lì)，結(jié)果就直接給出了：
可以用遠(yuǎn)場(chǎng)后處理提取驗(yàn)證：
當(dāng)然還可以用平面波入射輻照公式手動(dòng)驗(yàn)證：
平面波Einc是1V/m，所以公式是：
A是第二部分算的散射功率（峰值）。
總結(jié)
1. 提取散射場(chǎng)需要總場(chǎng)減入射場(chǎng)，用后處理導(dǎo)入場(chǎng)數(shù)據(jù)。如需大量頻點(diǎn)操作，可以利用VBA。
2. 頻域求解器保證網(wǎng)格一致，一是不能用自適應(yīng)，二是要macro生成特殊的mesh group。
3. 散射功率有三種方法計(jì)算和驗(yàn)證：近場(chǎng)自動(dòng)積分，近場(chǎng)手動(dòng)積分，遠(yuǎn)場(chǎng)后處理。
4. 散射截面也有三種方法計(jì)算和驗(yàn)證：模板直接獲得，遠(yuǎn)場(chǎng)后處理，手動(dòng)公式。其中手動(dòng)公式法還可基于近場(chǎng)散射功率的三個(gè)不同方法獲得的結(jié)果：
